基于改进免疫遗传算法的桥式起重机主梁优化设计

【摘要】桥式起重机是国家经济发展建设中不可或缺的、应用广泛的重要起重设备。桥架结构中的主梁是桥式起重机的重要结构部件，研究对其进行结构优化的方法，使其减轻重量，不但能够在很大程度上节省资金，具有很强的实用价值，而且对于起重机械的发展也具有重要的意义。遗传算法是近年来发展迅速应用广泛的一种优化算法，但在解决工程优化问题时，常存在早熟收敛、容易陷入局部最优解等问题。因此本文在研究了遗传算法与人工免疫算法相关理论的基础上，对两种算法的优点加以利用，将两种算法结合，提出了一种对遗传算法的改进算法——自适应免疫遗传算法。以遗传算法为基本框架，将人工免疫算法的算子和选择方法融合进去。利用自适应概念，创新地设计了自适应交叉概率和变异概率的公式，相比免疫遗传算法的算子取值固定，自适应概念的引入可以对寻优过程进行智能调节，提高了寻优速度以及增加了抗体种群的多样性。该算法的提出，为基本遗传算法的一些缺点，提出了改进的方法。将该混合算法应用于对桥式起重机的正轨箱形主梁的截面尺寸优化。优化结果表明，优化后主梁截面面积较原模型减小了13.6%，具有较明显的效果，达到了节省钢材，减轻重量的目的。为了验证优化模型的合理性，本文将优化后的模型导入ANSYSWorkbench进行分析求解，得到的数据验证了算法应用于桥式起重机主梁的可行性。
【作者】孟鑫；
【导师】郑江；王宗彦；周竹青；
【作者基本信息】中北大学，机械工程，2014，硕士
【关键词】桥式起重机；遗传算法；人工免疫；优化设计；

【参考文献】
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